Bài tập Vận dụng đạo hàm và khảo sát hàm số để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn lớp 12 (có lời giải)

Trong một phòng thí nghiệm có máy đo nồng độ khí CO2 cho thấy: nồng độ khí CO2 trong phòng thay đổi theo thời gian t (tính bằng giờ) và được thể hiện qua hàm số f(t) = (400 + 2000t)/(t^2 + 5)

19/27

Trong một phòng thí nghiệm có máy đo nồng độ khí CO2 cho thấy: nồng độ khí CO2 trong phòng thay đổi thời gian t (tính bằng giờ) và được thể hiện qua hàm số f(t) = \(400 + \frac{{2000t}}{{{t^2} + 5}}\) (ppm), với t ³ 0 (Khi nói nồng độ khí CO2 trong không khí là 400 ppm, điều đó có nghĩa là: Trong một triệu phần thể tích của không khí, có 400 phần thể tích là khí CO2). Các khẳng định sau đúng hay sai?

a

Nồng độ khí CO2 trong phòng tại thời điểm t = 0 là 400 (ppm).

ĐúngSai
b

f¢(t) = \(\frac{{ - 2000{t^2} - 10000}}{{{{\left( {{t^2} + 5} \right)}^2}}}\) với t ³ 0.

ĐúngSai
c

Nghiệm của phương trình f¢(t) = 0 là t = 2.

ĐúngSai
d

Nồng độ khí CO2 cao nhất đo được trong phòng thí nghiệm (làm tròn đến hàng đơn vị) là 947 (ppm).

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.                    b) Sai.                  c) Sai.                   d) Sai.

a) Đúng. Nồng độ khí CO2 trong phòng tại thời điểm t = 0 là f(0) =\(400 + \frac{{2000 \cdot 0}}{{{0^2} + 5}} = 400\) (ppm).

b) Sai.

Ta có: f¢(t) =\(\frac{{2000({t^2} + 5) - 2000t \cdot 2t}}{{{{\left( {{t^2} + 5} \right)}^2}}} = \frac{{ - 2000{t^2} + 10000}}{{{{\left( {{t^2} + 5} \right)}^2}}}\) với t ³ 0.

c) Sai.

Ta có: f¢(t) = 0 Þ-2000t2 + 10000 = 0 Û t =\(\sqrt 5 \) (do t ³ 0).

Vậy nghiệm của phương trình f¢(t) = 0 là t =\(\sqrt 5 \).

d) Sai.

Bảng biến thiên:

Khi đó nồng độ khí CO2 cao nhất đo được trong phòng thí nghiệm (làm tròn đến hàng đơn vị) là 847 (ppm). (ảnh 1)

Khi đó nồng độ khí CO2 cao nhất đo được trong phòng thí nghiệm (làm tròn đến hàng đơn vị) là 847 (ppm).